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?基于AHP法的郑州市9个公园冬季植物景观评价?

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  摘 要:利用层次分析法(AHP)构建了以景观美学、生态学、服务功能3个方面11个评价因子的冬季植物景观评价体系,对郑州市9个公园从定性和定量的角度进行综合评价。结果表明:约束层中景观美学最重要,其权重为0.617 3,其次是生态学(0.238 4)和服务功能(0.144 3);因子层中植物色彩与季相对冬季植物景观影响最大,其权重为0.206 7。9个公园中雕塑公园综合得分最高,冬季景观效果最佳,结合实际为郑州市冬季植物景观营造,提出了应用和引进冬季表现较好植物及优化植物配置的建议。
  关键词:植物景观;评价体系;冬季;层次分析法;郑州
  中图分类号:S731.2 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2020)04-0043-04
   Evaluation of Winter Plant Landscape of Nine Parks in Zhengzhou Based on AHP Method
  SUN Li-qiang,LI Qian-qian,YUAN De-qiang,WANG Peng-fei
  (College of Forestry, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, PRC)
  Abstract: By using the analytic hierarchy process (AHP), an evaluation system of plant landscape in winter was established, which included 11 evaluation factors in three aspects of landscape aesthetics, ecology and service function. The results show that landscape aesthetics is the most important in constraint layer, with a weight of 0.617 3, followed by ecology (0.238 4) and service function (0.144 3);
  in the factor layer, plant color and season aspect have the greatest influence on plant landscape in winter, and their weight is 0.206 7. Among the nine parks, Sculpture Park has the highest comprehensive score and the best landscape effect in winter. Combined with the actual situation, it is proposed to strengthen the application and introduction of plants with better performance in winter and optimize the plant allocation.
  Key words: plant landscape; evaluation system; winter; AHP; Zhengzhou
  植物群落是园林景观的基本构成单位,也是植物景观的营建的重要载体[1]。植物景观通过植被、植物群落、表现的形象,给人传达一种美的感受和联想[2]。植物景观的好坏将直接影响游客的观赏体验,良好的植物景观不仅能营造优美环境,对改善城市小气候和维持城市生态系统生物多样性具有重要意义。公园作为城市绿地系统的重要组成部分,在物种多样性和园林绿化方面具有很强的代表性,植物景观也是整个城市园林景观的体现[3],对彰显城市地域文化特征与城市形象具有重要作用。郑州地区冬季寒冷,园林植物景观整体给人以萧条冷清的感觉,植物景观色彩较单调,为更好发挥植物景观的冬季景观效果改善冬季園林景观,综合影响冬季植物景观的因子对冬季植物景观进行评价研究。
  近年来,国内外学者对园林景观评价使用较多的方法有层次分析法(AHP)、美景度评价法(SBE)、审美评判测量法(BIB-LCJ)、语义分析法(SD)和人体生理心理测试法(PPI)等,其中层次分析法(AHP)在植物景观评价中应用最为广泛。层次分析法(analytical hierarchy process),是一种定量与定性相结合的多准则决策分析方法,通过将复杂问题分解成若干层次,形成一个多层次的分析结构模型[4]。目前,该模型广泛应用于植物景观评价。例如,郜春丽等[2]利用层次分析法对滨水绿道植物景观进行研究分析,也有文献[5-7]对公园绿地植物群落进行了比较分析,但对郑州市冬季植物景观的评价鲜有报道。因此该研究对郑州市9个公园冬季植物景观进行综合评价,旨在为郑州市公园植物景观建设和设计提供参考。
  1 材料与方法
  1.1 研究区概况
  郑州位于华北平原南部,河南省中部(112°42′~
  114°14′ E,34°16′~34°58′ N),黄河下游南岸,丘陵与冲积平原交接,地形平坦。郑州属温带大陆性气候,四季气候特征变化明显,夏季炎热,冬季寒冷干燥。根据国家住建部2017年11月28日发布的《城市绿地分类标准CJJ/T85—2017》,将公园分为综合性公园(G1)、社区公园(G2)、专类公园(G3)和游园(G4)4大类9小类[8]。通过查阅资料和现场调查,选取郑州市9个公园作为研究对象,其中综合公园3个,人民公园、紫荆山公园和郑州之林;专类公园4个,碧沙岗公园、雕塑公园、月季公园和文化公园;社区公园2个,五一公园和绿荫公园(详见表1)。   1.2 研究方法
  1.2.1 植物样方设置 在实地调查的基础上,根据公园绿地面积大小及植物群落特点确定样方数量,随机选取具有该公园植物景观特色的植物群落。经过反复筛选最终选取40个样方作为研究对象(表1),样方大小为20 m×20 m。
  1.2.2 综合评价体系的构建 根据郑州市冬季植物景观的特点,在参考前人研究成果[3-7]的基础上,并结合专家意见构建了景观美学(B1)、生态学(B2)、服务功能(B3)3个方面11个具体评价因子的多层次的郑州冬季植物景观综合评价体系。景观美学由植物群落层次(C1)、植物色彩与季相(C2)、观赏多样性(C3)、整体和谐型(C4)、景观特色与文化内涵(C5)5个评价因子组成;生态学方面由植物生长状况(C6)、物种多样性(C7)、生活型多样性(C8)3个因子组成;服务功能由空间舒适感(C9)、植物空间可达性(C10)、植物科普效果(C11)3个因子组成(详见表2)。方案层(D)的因子即为9个作为研究对象的公园。
  1.2.3 构造判断矩阵确定权重及一致性检验 根据判断矩阵的比例标度与含义,使用1-9比例标度法[9],根据构建综合评价体系层次关系,利用Yaaph软件构造A-B、B1-(C1-C5)、B2-(C6-C8)、B3-(C9-C11)4个判断矩阵。为了保证研究的科学性,邀请20名风景园林专业教师和研究生对构建的4个判断矩阵进行判断赋值。
  矩阵一致性检验参考宁惠娟等[10]的计算方法,λmax为判断矩阵A的最大特征根,ω为对应的特征向量。一致性检验CR为一致性指标CI(Consistency Index)与平均随机一致性指标RI(RandomIndex)的比值。通过公式(1)和(2)计算CI和CR。
  若CR≤0.1,则表明通过一致性检验,否则需要重新调整矩阵。单一层次通过一致性检验后,再进行层次总排序和整体一致性检验。
  1.2.4 调查方法与评分 采用现场调查的方法对样方内植物种类、数量、植物生长状况等进行调查记录并对植物群落拍照。拍摄高度以人视高度为准,选取同等天气下同一人拍摄,以保证拍摄质量相同,距样地8~10 m的距离分3个方向进行拍摄,再从其中选取最佳照片。邀请10名专家、40名风景园林专业学生和普通市民50名,共计100人对样方植物景观进行评分,评分以现场评分和照片相结合的方式进行。评价人员根据设置的5个评分标准,10(极好)、8(较好)、6(一般)、4(差)和2(极差)进行评分。其中定量指标观赏多样性(C1)、物种多样性(C7)、生活型多样性(C8)3项的分值通过Simpson指数[10]计算得出,如公式(3)所示。
  其中S为总物种数,N样方内全部植物株数,ni为第i种的个体数。3个定量指标C1、C7和C8的计算结果均乘以10,以保证定性指标与定量指标的量纲一致。
  1.2.5 植物景观综合评价模型及评价等级划分 植物景观的综合得分为某公园所有样方评价因子的平均值乘以该项因子的综合权重,分值越高表明样方在该评价因子方面表现越为优良,最终将所有评价因子的得分求和即为植物景观的综合得分。综合得分算式如公式(4)。
  式中V为某公园植物景观综合评价得分,Wi表示某因子的综合权重,Fi表示该因子的平均得分。利用公式(5)求得各公园植物景观评价比值,Ccet为综合评价指数,V0为某公园的理想分值,即通过该公园因子最高分值求得。以百分比区间将公园植物景观分为4个等级[11](表3)。
  2 结果与分析
  2.1 评价指标权重分析
  根据构建的综合评价模型,利用Yaaph软件对构建的判断矩阵进行计算和一致性检验,得到郑州市冬季植物景观评级指标权重(表4)。由表4可以看出,约束层权重最大的是的景观美学(0.617 3),其次是生态学(0.238 4)和服务功能(0.144 3),表明景观美学是影响郑州市公园冬季植物景观质量的主要因素,游客和景观设计师更注重于冬季植物景观的直观表现效果,这与人们实际观赏习惯是一致的;植物景观中生态学权重大于服务功能,表明人们不仅满足于视觉观赏需求,对植物景观对生态环境的作用也越来越重视;服务功能在约束层中占比较小,但仍占有一定比例,表明植物群落的服务功能仍具有一定的使用价值。因子层中权重最大的是植物色彩与季相(0.206 7),其次是植物群落层次(0.173 7),权重最小的是植物景观科普效果(0.024 3),说明植物色彩与季相和植物群落层次是影响公园冬季景观的主要因子,占有重要地位。
  2.2 公园冬季植物景观综合得分分析
  通过计算得到郑州市公园植物景观综合得分(表5),9个公园综合评分排序为雕塑公园>郑州之林>碧沙岗公园>人民公园>紫荆山公园>月季公园>文化公园>绿荫公园>五一公园;雕塑公园植物种类丰富,景观特色明显,服务设施较为完善在景观美学、生态学和服务功能方面得分均为最高,故综合得分最高;五一公园植物配置较为单一,且植物生长较为杂乱,综合评价得分较低。根据植物景观综合评价分级标准,雕塑公园和郑州之林2個公园景观等级为Ⅰ级;人民公园、紫荆山公园、碧沙岗公园、月季公园、文化公园、绿荫公园6个公园景观等级为Ⅱ级;景观等级为Ⅲ级的只有五一公园,没有景观等级为Ⅳ级的公园;表明郑州市公园冬季植物景观总体质量较好,但大部分优秀冬季植物景观较为缺乏,仍具有提升空间。
  3 结论与讨论
  基于景观美学、生态学和服务功能3个方面11个评价因子,构建了郑州市公园冬季植物景观综合评价体系,利用Yapph软件构建矩阵计算得出景观美学是影响公园植物景观的最主要因素,因子层中植物色彩与季相对评价的贡献最大。对人民公园、雕塑公园、紫荆山公园等9个公园进行调查获得基础数据,运用建立的综合评价体系对郑州市9个公园冬季植物景观进行评价,得出评价结果。   研究表明,从景观美学方面来看,植物色彩与季相和植物群落层次对冬季植物景观影响最大,在植物景观营造中,结合实际情况进行配置[12-14]。郑州冬季寒冷整体植物景观给人以萧条冷清感,冬季植物景观相对于其他3个季节来说不够重视,在园林绿化建设中也就造成冬季植物景观效果表现略差。但冬季植物景观仍具有独特景观美感,初冬的金黄色银杏叶与常绿植物形成对比,皑皑白雪中鲜红的南天竹和石楠果实晶莹剔透,冬季怒放的蜡梅和梅花,营造了独特的冬季景观,具有极强的视觉冲击力。为提升郑州市公园冬季景观质量,应加强冬季表现较好植物的应用和引进,如冬季开花的观花植物,果实宿存枝头的观果树种,树干颜色突出或干形姿态奇特的观干树种等。同时,要优化植物配置,注重景观时空延续性和乡土植物的应用,将植物景观的季相变化纳入景观设计中,营造具有郑州地域文化特色的冬季植物景观。
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  (责任编辑:肖彦资)
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